Abwassertechnische Blatt 1.3 Berechnungen

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1 Neubau Kläranlage Plößberg Entwurf Abwassertechnische Blatt 1.3 Berechnungen Ingenieurbüro Miller Kieslingstraße 78 D Nürnberg Tel: Fax:

2 1.3 Abwassertechnische Berechnungen Inhaltsverzeichnis 1 Erhebungswerte 2 Verfahrenstechnischer Nachweis der Kläranlage 2.1 Wasserrecht 2.2 Bemessungsgrundlagen 2.3 Abwasserreinigung 2.4 Schlammbehandlung 2.5 Sonstiges Anhang: Nachweis Biologischer Teil (Arbeitsblatt DWA-A 131) 3 Hydraulischer Nachweis der Kläranlage 3.1 Aufteilung der Kläranlage in Systemelemente 3.2 Lastfall Q_T 3.3 Lastfall Q_M

3 1 1.3 Abwassertechnische Berechnungen 1 Erhebungswerte (Stand 11/2017) Auswertung der Eigenüberwachung Betriebsergebnisse Mittelwert Anzahl der TW-Tage Tagesabfluss (Mittelwert aller TW-Tage) m³/d Istbelastung 85%-Wert m³/d 640 Jahresschmutzwassermenge m³/a Fremdwasseranteil (Nachtminimum-Methode) % Fremdwasseranteil (JSM-Methode) % 35 Tagesabfluss (Mittelwert aller Tage) m³/d Jahresabwasssermenge m³/a Mittlere Belastung (CSB) EW Istbelastung 85%-Wert (CSB) EW Angeschlossene Einwohner E Ausbaugröße der Kläranlage EW 4.000

4 2 2 Verfahrenstechnischer Nachweis der Kläranlage 2.1 Wasserrecht Derzeit gültiger Wasserrechtsbescheid Vorfluter Pienbach Gewässerordnung III Gewässerfolge Ödbach - Schlattein - Waldnaab - Naab - Donau Kreisverwaltungsbehörde Landratsamt Tirschenreuth Ausstellungsdatum letzte Änderung Ende der Erlaubnis Ausbaugröße BSB5-Fracht (roh) 240 kg/d Einwohnerwerte EW60 Größenklasse (Anhang 1, AbwV) 2 Abflüsse Trockenwetterabfluss Q_T Mischwasserabfluss Q_M Jahresschmutzwassermenge 12,5 l/s 45 m³/h 605 m³/d 25 l/s 90 m³/h 0,14 Mio. m³/a Anforderung an die Einleitung CSB BSB5 Nges (vom 01.Mai bis 31.Oktober) Pges 40 mg/l 20 mg/l 18 mg/l 2 mg/l

5 Beantragte Erlaubnisbedingungen Ausbaugröße BSB5-Fracht (roh) 240 kg/d Einwohnerwerte EW60 Größenklasse (Anhang 1, AbwV) 2 Abflüsse Trockenwetterabfluss Q_T Mischwasserabfluss Q_M Jahresschmutzwassermenge 14 l/s 50 m³/h 850 m³/d 38 l/s 137 m³/h 0,23 Mio. m³/a Fremdwasseranteil 35 % Anforderung an die Einleitung CSB BSB5 Nges (vom 01.Mai bis 31.Oktober) Pges Anforderungsstufe 3 + Pges 78 mg/l 17,3 mg/l 18 mg/l 1,7 mg/l Grundstück Einleitungsstelle Ablaufkanal Gemarkung Plößberg Flurstück 443

6 4 2.2 Bemessungsgrundlagen Abwasserabfluss Ausbauziel Tagesabfluss Spitzenabfluss Mittelwert m³/d l/s Faktor 1/x l/s häuslicher Schmutzwasserabfluss Q_H 250 2,9 12,0 6 gewerblicher Schmutzwasserabfluss Q_G 170 2,0 8,6 6 Schmutzwasserabfluss Q_S,aM 420 4,9 10,3 11 Fremdwasserabfluss Q_F 230 2, Trockenwetterabfluss Q_T 650 7,5 12,9 14 Bereich für den optimalen Faktor Mischwasserabfluss f_s,qm Q_M minimal 5,5 29 Q_M maximal 8,5 44 Mischwasserabfluss Q_M 7, Fremdwasseranteil: 35 % spez. Abwasseranfall je Einwohner im Jahresmittel: 110 l/e/d

7 Abwasserverschmutzung Einwohnerwerte Ausbauziel EW Einwohner EZ Einwohnergleichwerte EGW Einwohnerwerte EW (EZ + EGW) Ausbauziel EW: EW60 Q_T (x85) = 850 m³/d Konzentrationen (x85) BSB5 CSB KN NH4-N NO3-N Pges TS Zulauf KA mg/l Frachten (x85) Zulauf KA g/e/d kg/d BSB CSB KN NH4-N 6 24 NO3-N 0 0 Pges 1,8 7 TS

8 Schlammanfall Ausbauziel EW Schlammbehandlung Schlammeindickung Rohschlammanfall (im Mittel) spez. Schlammanfall g TR/E/d TR- Gehalt %TR Sekundärschlamm 62 1,0 Zuschlag Mischwasserbehandlung (auf Sekundärschlamm) 10 % Schlammbehandlung %TR kg TR/d m³/d Sekundärschlamm (aus NKB) 1, Sekundärschlamm (nach ÜS-Eindickung) 2, Schlammeindickung %TR kg TR/d m³/d Stabilisierter Schlamm (nach Eindickung) 2,

9 7 2.3 Abwasserreinigung Ausbaugröße EW (Ausbauziel) Regenüberlaufbecken 01 "Kläranlage" mit Regenrückhaltebecken neu: V_RÜB = 500 m³ 2 Entleerungspumpen Beckenreinigungsanlage (Strahlbelüfter) V_RRB = m³ Rechenanlage / belüfteter Sandfang mit Fettabscheider (Kompaktanlage) Rechenanlage: neu: 1 Feinrechen (Siebanlage 4 mm, PM = 1,5 kw) 1 Rechengutwäsche mit Rechengutpresse (PM = 5,5 kw) Waschwasser: mechanisch-biologisch gereinigtes Abwasser (siehe Waschwasseranlage) 1 Rechengutcontainer (V = 1,1 m³) 1 Kellerentwässerungspumpe Notumgehung in Verbindung mit dem belüfteten Sandfang innerhalb der Kompaktanlage Aufstellung der Rechenanlage im Betriebsgebäude (Maschinenraum) Belüfteter Sandfang: neu: 1 belüfteter Sandfang mit Fettabscheider L = 6,5 m, B = 1,5 m, T = 1,6 m A = 9,8 m², V = 11,5 m³ Notumgehung in Verbindung mit der Rechenanlage innerhalb der Kompaktanlage 1 Seitenkanalverdichter (für Belüftung SF, regelbar, Aufstellung im BG) Q = 7-24 m³/h, PM = 0,5 kw 1 Sandförderer zur Sandwaschanlage 1 Sandwaschanlage mit Förderer (Aufstellung im BG) Beschickungsmenge: bis 8 l/s Anschlussleistung: 1 kw Waschwasser: mechanisch-biologisch gereinigtes Abwasser (siehe Waschwasseranlage) 1 Sandcontainer (Aufstellung im BG, V = 1,1 m³) 1 Schwimmschlammpumpe (Q = 5 l/s, 4 bar, PM = 7,5 kw, Aufstellung im BG)

10 8 Waschwasseranlage: neu: Verwendung von mechanisch-biologisch gereinigtem Abwasser aus dem Nachklärbecken für die Rechengutwäsche und die Sandwaschanlage 1 Waschwasserpumpe (Druckmantelpumpe, Trockenaufstellung im BG, drehzahlgeregelt) Q = 5 l/s, 4 bar, PM = 4 kw 1 Waschwasserkessel (V = l, 10 bar, Aufstellung im BG) 1 automatischer Rückspülfilter (Aufstellung im BG) 1 MID (Waschwasser) Messstation 1 (Zulauf Biologie) neu: Durchflussmessung (MID) im Ablauf Kompaktanlage Probenahmegerät (stationär), Aufstellung im BG Phosphorelimination Biologische Phosphorelimination im Belebungsbecken Phosphatfällung (chemische Phosphorelimination) Simultanfällung: Dosierstelle Ablauf Belebungsbecken Fällmittelstation: neu: 1 Behälter V = 20 m³ 2 Dosierpumpen je 0-12 l/h

11 Belebungsbecken neu: 1 Rundbecken mit D = 16 m, T = 6,0 m V_BB = m³ Druckbelüftung (Flächenbelüftung) mit intermittierender Betriebsweise, Umwälzung durch Impulsbelüftung 2 Drehkolbengebläse je Q = Nm³/h (Hdiff = 700 mbar, 11 kw, Aufstellung im BG) Nachweis Einwohnerwerte EW max. Trockenwetterabfluss Q_T l/s 14 max. Regenwetterabfluss Q_M l/s 38 Temperatur C 12 erforderliches Schlammalter d 20 TS_BB kg/m³ 4,45 V_D/V_BB 0,30 Rücklaufverhältnis - 1,00 Rücklaufschlammstrom bei Q_T l/s 14 Sauerstoffbedarf OVd kgo2/d 371 Spitzensauerstoffbedarf OVh kgo2/h 29 erforderliche Luftzufuhr Nm³/h 490 Belebungsbecken V_BBerf m³ Belebungsbecken V_BBvorh m³ Denitrifikationsvolumen V_Dvorh m³ 360 Nitrifikationsvolumen V_Nvorh m³ 840 Der Nachweis Biologischer Teil nach dem Arbeitsblatt DWA-A 131 ist als Anhang zum Verfahrenstechnischen Nachweis beigefügt.

12 Nachklärbecken neu: 1 Rundbecken mit D = 16 m, Hges = 3,0 m A = 193 m² V = 580 m³ 1 Rundräumer (Einfachräumer) 1 Rinnenreinigungsgerät Schwimmstoffbeseitigung: 1 Tauchmotorpumpe 1 automatische Schwimmstoffräumung mit Schwimmstoffbremse Nachweis max. Trockenwetterabfluss Q_T l/s 14 max. Regenwetterabfluss Q_M l/s 38 Nachklärbecken St 1 Durchmesser je NKB m 16,0 Oberfläche NKB gesamt m² 193 Schlammindex ml/g 85 TSBB kg/m³ 4,45 Rücklaufverhältnis bei Q_T % 100 Rücklaufverhältnis bei Q_M % 75 Rücklaufschlammstrom bei Q_T l/s 14 Rücklaufschlammstrom bei Q_M l/s 29 Hges m 3,00 Volumen NKB gesamt m³ 580 Der Nachweis Biologischer Teil nach dem Arbeitsblatt DWA-A 131 ist als Anhang zum Verfahrenstechnischen Nachweis beigefügt.

13 Rücklauf- und Überschussschlammpumpwerk Rücklaufschlamm- und Überschussschlammförderung neu: Aufstellung im BG 2 Rücklaufschlammpumpen (davon 1 Reserve) je Q = 9-29 l/s Überschussschlammabzug aus der Saugleitung der Rücklaufschlammpumpen Nachweis max. Trockenwetterabfluss Q_T l/s 14 max. Regenwetterabfluss Q_M l/s 38 Rücklaufschlammstrom bei Q_T l/s 14 Rücklaufschlammstrom bei Q_M l/s 29 Überschussschlammabzug m³/d Messstation 2 (Ablaufmessung) neu: Durchflussmessung (MID) Probenahmegerät (stationär), Aufstellung beim NKB

14 Schlammbehandlung Maschinelle Schlammentwässerung Schlammanfall %TR kg TR/d m³/d Überschussschlamm (aus Nachklärung, max.) 1, Überschussschlamm (im Wochenmittel) 1, Überschussschlamm (eingedickt, max.) 2, Überschussschlamm (im Wochenmittel) 2, Stabilisierter Schlamm (nach Entwässerung) 21, ,3 Stabilisierter Schlamm (im Wochenmittel) 21, ,1 Schlammwasser (aus Eindickung + Schlammentwässerung, max.) 25,7 Zusätzliche Schlammübergabe aus der KA Wildenau mit 1,8 m³/d Vorlagebehälter: neu: 1 Behälter (geschlossen) V = 40 m³ Maschinelle Ausrüstung: neu: 1 Rührwerk 1 Schlammwasserabzugsvorrichtung 1 Notüberlauf 1 Beschickungspumpe (Drehkolbenpumpe, Aufstellung im BG) mit Q = 1-4 m³/h, 3 bar, PM = 1,1 kw 1 MID (stabilisierter Schlamm) 1 Flockungshilfsmittelstation (Polymer, 2-Kammer Pendelanlage) 1 Schneckenpresse (Aufstellung im BG) Durchsatzleistung: 70 kgtr/h Anschlussleistung: 0,4 kw 2 Spiralförderer (geschlossen) 3 Container (je V = 10 m³) Schlammwasser im Freispiegel zum Belebungsbecken

15 Sonstiges Betriebsgebäude (neu, m³ ur) Raumaufteilung bzw. Einrichtungen: Maschinenraum mit Kompaktanlage (Rechen und belüfteter Sandfang) Rechengutwäsche, Rechengutcontainer Sandwaschanlage, Sandcontainer Gebläsestation Biologie Rücklaufschlammpumpwerk Waschwasserpumpe Waschwasserkessel (V = l) Rückspülfilter Schlammentwässerung Kellerentwässerungspumpe Technische Lüftung Containerraum Schlammentwässerung E-Raum mit E-Unterverteilung Schaltwarte mit Aufenthaltsraum Labor Werkstatt mit Lager Wasch- und Umkleideraum WC Hauswirtschaft mit Heizung Technische Lüftung (neu): Maschinenraum: 1 Zu- und Abluftanlage (2.100 m³/h) 1 Abluftanlage Kompaktanlage (100 m³/h) 1 Ex-Warnanlage (mit Alarm bei Erreichen von 20% der Explosionsgrenze) Containerraum: 1 Zu- und Abluftanlage (700 m³/h) E-Raum: 1 Klimagerät Heizung (neu): Wärmepumpe mit 7 kw Abwasser-Wärmetauscher Warmwasserbereiter 400 l Photovoltaikanlage (neu): 68 Module mit je 290 Wp Leistung 20 kwp

16 Neubau Kläranlage Plößberg Entwurf Nachweis Biologischer Teil Blatt 1.3 (Arbeitsblatt DWA-A 131) Anhang Ingenieurbüro Miller Kieslingstraße 78 D Nürnberg Tel: Fax:

17 - 1 - DWA-Regelwerk Belebungs-Expert Berechnung von einstufigen Belebungsanlagen nach dem DWA-Arbeitsblatt A131(2016) Projekt: Marktgemeinde Plößberg EW Aerobe Stabilisierung bearbeitet von: miller ingenieurbüro berechnet am: Anlagenkonfiguration: Reinigungsziele: Belebungsbecken Nachklärung Nachstabilisierung Denitrifikationsverfahren: intermittierende Denitrifikation Fällmittel: dreiwertiges Eisen Abbau des org. Kohlenstoffs Nitrifikation Denitrifikation Simultane aerobe Schlammstabilisierung Phosphor-Simultanfällung Nachklärung: Beckentyp Rundbecken, Strömung Übergangsbereich horizontal/vertikal, Räumertyp Schildräumer Lastannahmen: Größenklasse: 480 kg CSB/d Berechnete Lastfälle: Lastfall 1: Bemessung Lastfall 3: Ermittlung des Sauerstoffbedarfs bei höchster Temperatur Zulaufmenge: Lastfall 1 2 Abwassermenge Q d m 3 /d Zulaufkonzentrationen: Q t m 3 /h CSB C CSB,ZB mg/l Gelöster CSB S SCSB,ZB mg/l Abfiltrierbare Stoffe X TS,ZB mg/l Kjeldahl-Stickstoff C KN,ZB 51,8 51,8 mg/l Ammoniumstickstoff S NH4,ZB 28,2 28,2 mg/l Nitratstickstoff S NO3,ZB 0,0 0,0 mg/l Phosphor C P,ZB 8,5 8,5 mg/l Säurekapazität S KS,ZB 7,00 7,00 mmol/l Zulauffrachten: CSB B d,csb kg/d Gelöster CSB B d,scsb kg/d Abfiltrierbare Stoffe B d,xts kg/d Kjeldahl-Stickstoff B d,kn 44,0 44,0 kg/d Ammoniumstickstoff B d,nh4 24,0 24,0 kg/d Nitratstickstoff B d,no3 0,0 0,0 kg/d Phosphor B d,p 7,2 7,2 kg/d Plö 4 A131_ EW QM38 1NKBrund Stabilisierung.gde BelebungsExpert Version

18 - 2 - Belebungsbecken, Bemessungs-Lastfall: Temperatur im Belebungsbecken T 12,0 Grad C Stickstoffbilanz: Zulauf: C KN + S NO3 C N 51,8 mg/l im Schlamm gebunden X orgn,bm 5,1 mg/l Ammonium im Ablauf S NH4,AN 0,0 mg/l organischer Stickstoff im Ablauf S orgn,an 2,0 mg/l nitrifizierter Stickstoff S NO3,N 40,0 mg/l Nitrat im Ablauf (Sollwert) S NO3,AN 18,0 mg/l zu denitrifizierendes Nitrat S NO3,D 22,0 mg/l Gewählter Denitrifikationsanteil V D /V BB 0,30 - vorhandene Denitrifikationskapazität S NO3,D 24,4 mg/l denitrifiziertes Nitrat S NO3,D 24,4 mg/l Nitrat im Ablauf (vorhanden) S NO3,AN 15,6 mg/l Maximale Taktzeit t T 9,30 h Phosphorelimination: Phosphor im Zulauf C P,ZB 8,5 mg/l Im Schlamm gebunden (normale Aufnahme) X P,BM 2,8 mg/l Im Schlamm gebunden (erhöhte Aufnahme) X P,BioP 0,0 mg/l Phosphor im Ablauf (vorhanden) S PO4,AN 1,6 mg/l Phosphor im Ablauf (Sollwert) S PO4,AN 1,6 mg/l gefällter Phosphor X P,Fäll 4,0 mg/l Fällmittel: Dreiwertiges Eisen Fällmittelbedarf FM 9,3 kg Me/d Schlammtrockensubstanz im Belebungsbecken: Zulässige Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TS AB 4,45 kg/m 3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TS AB 4,45 kg/m 3 Schlammalter und Belastungskennwerte: Erforderliches Schlammalter erf.t TS 20,0 d Erforderliches Volumen V BB 1145 m 3 Gewähltes Volumen V BB 1200 m 3 Vorhandenes Schlammalter t TS 21,1 d Schlammproduktion: Schlamm aus Kohlenstoffelimination ÜS d,c 229 kg/d Schlamm aus biol. P-Elimination ÜS d,biop 0 kg/d Schlamm aus P-Fällung ÜS d,f 23 kg/d Schlammproduktion gesamt ÜS d 252 kg/d Sauerstoffverbrauch: aus Kohlenstoffelimination OV d,c 264 kg/d aus Nitrifikation OV d,n 146 kg/d aus C-Elimination durch Denitrifikation OV d,d -60 kg/d Täglicher Sauerstoffverbrauch OV d 350 kg/d Stoßfaktor für C-Elimination f C 1,13 - Stoßfaktor für Nitrifikation f N 1,75 - Maximaler stündl. Sauerstoffverbrauch OV h 27,4 kg/h Säurekapazität: Säurekapazität im Ablauf SKS AN 3,39 mmol/l Plö 4 A131_ EW QM38 1NKBrund Stabilisierung.gde BelebungsExpert Version

19 - 3 - Belebungsbecken, Lastfall maximaler Sauerstoffbedarf: Temperatur im Belebungsbecken T 20,0 Grad C Stickstoffbilanz: Zulauf: C KN + S NO3 C N 51,8 mg/l im Schlamm gebunden X orgn,bm 3,2 mg/l Ammonium im Ablauf S NH4,AN 0,0 mg/l organischer Stickstoff im Ablauf S orgn,an 2,0 mg/l nitrifizierter Stickstoff S NO3,N 41,9 mg/l Nitrat im Ablauf (Sollwert) S NO3,AN 18,0 mg/l zu denitrifizierendes Nitrat S NO3,D 23,9 mg/l Gewählter Denitrifikationsanteil V D /V BB 0,30 - vorhandene Denitrifikationskapazität S NO3,D 26,2 mg/l denitrifiziertes Nitrat S NO3,D 26,2 mg/l Nitrat im Ablauf (vorhanden) S NO3,AN 15,7 mg/l Maximale Taktzeit t T 8,92 h Phosphorelimination: Phosphor im Zulauf C P,ZB 8,5 mg/l Im Schlamm gebunden (normale Aufnahme) X P,BM 2,8 mg/l Im Schlamm gebunden (erhöhte Aufnahme) X P,BioP 0,0 mg/l Phosphor im Ablauf (vorhanden) S PO4,AN 1,6 mg/l Phosphor im Ablauf (Sollwert) S PO4,AN 1,6 mg/l gefällter Phosphor X P,Fäll 4,0 mg/l Fällmittel: Dreiwertiges Eisen Fällmittelbedarf FM 9,3 kg Me/d Schlammtrockensubstanz im Belebungsbecken: Zulässige Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TS AB 4,45 kg/m 3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Ablauf BB TS AB 4,45 kg/m 3 Schlammalter und Belastungskennwerte: Vorhandenes Schlammalter t TS 22,4 d Schlammproduktion: Schlamm aus Kohlenstoffelimination ÜS d,c 213 kg/d Schlamm aus biol. P-Elimination ÜS d,biop 0 kg/d Schlamm aus P-Fällung ÜS d,f 23 kg/d Schlammproduktion gesamt ÜS d 236 kg/d Sauerstoffverbrauch: aus Kohlenstoffelimination OV d,c 283 kg/d aus Nitrifikation OV d,n 153 kg/d aus C-Elimination durch Denitrifikation OV d,d -65 kg/d Täglicher Sauerstoffverbrauch OV d 371 kg/d Stoßfaktor für C-Elimination f C 1,13 - Stoßfaktor für Nitrifikation f N 1,75 - Maximaler stündl. Sauerstoffverbrauch OV h 28,9 kg/h Säurekapazität: Säurekapazität im Ablauf SKS AN 3,39 mmol/l Plö 4 A131_ EW QM38 1NKBrund Stabilisierung.gde BelebungsExpert Version

20 - 4 - Nachklärung Beckentyp: Rundbecken Art der Durchströmung: Übergangsbereich horiz./vertikal Räumertyp: Schildräumer Maßgebende Wassermenge Q m 137 m 3 /h Schlammindex, Eindickzeit, Rücklaufverhältnis: Schlammindex, gewählt ISV 85 l/kg Eindickzeit des Schlammes, gewählt te 2,0 h Schlammtrockensubstanz an der Beckensohle TS BS 14,8 kg/m 3 Gewähltes Verhältnis TS RS /TS BS 0,70 - Schlammtrockensubstanz im Rücklaufschlamm TS RS 10,4 kg/m 3 Rücklaufverhältnis bei RW, gewählt RV 0,75 - Zulässige Schlammtrockensubstanz im Zulauf TS AB 4,45 kg/m 3 Gewählte Schlammtrockensubstanz im Zulauf TS AB 4,45 kg/m 3 Beckenoberfläche, Anzahl und Abmessungen: Zulässige Schlammvolumenbeschickung qsv 525 l/(m 2 *h) Zulässige Flächenbeschickung qa 1,67 m/h Erf. Gesamt-Beckenoberfläche A NB 99 m 2 Anzahl der Becken a 1 Erforderlicher Durchmesser D NB 11,68 m Gewählter Durchmesser D NB 16,00 m Durchmesser des Mittelbauwerks D MB 3,30 m Vorhandene Beckenoberfläche A NB 193 m 2 Vorhandene Schlammvolumenbeschickung qsv 269 l/(m 2 *h) Vorhandene Flächenbeschickung qa 0,71 m/h Beckentiefe: Klarwasserzone h 1 0,83 m Übergangs- und Pufferzone h 23 1,43 m Eindick- und Räumzone h 4 0,75 m Maßgebende Beckentiefe h ges 3,00 m Einlaufbauwerk: Tiefe des Einlaufs unter WSP h e 2,40 m Volumen der Einlaufkammer V E 20,5 m 3 Höhe des Einlaufschlitzes hs E 0,17 m Querschnittsfläche des Zulauf(düker)s A ZD 0,07 m 2 Eintrittsgeschwindigkeit in die Zulaufkammer v ZD 0,94 m/s In die Zulaufkammer eingetragene Leistung P E 29 Nm/s Turbulente Scherbeanspruchung G 34,0 1/s Densimetrische Froude-Zahl Fr D 0,862 - Plö 4 A131_ EW QM38 1NKBrund Stabilisierung.gde BelebungsExpert Version

21 Neubau Kläranlage Plößberg Entwurf Hydraulischer Nachweis Blatt 1.3 der Kläranlage Abschnitt 3 Ingenieurbüro Miller Kieslingstraße 78 D Nürnberg Tel: Fax: miller@ibmiller.de

22 3 Hydraulischer Nachweis der Kläranlage 3.1 Aufteilung der Kläranlage in Systemelemente Systemlogik Geometrische Daten 3.2 Lastfall Q_T Trockenwetterabfluss 14 l/s Allgemeine Angaben Berechnungsergebnis 3.3 Lastfall Q_M Mischwasserabfluss 38 l/s Allgemeine Angaben Berechnungsergebnis

23 3.1 Aufteilung der Kläranlage in Systemelemente Systemlogik Geometrische Daten

24 Systemelementtypen Kennbuchstabe Elementtyp Beschreibung A Aufteilung Verzweigung in 2 Strömungsäste B Becken D (Druck)Rohr Transportstrecke mit geschlossenem Profil G Gerinne Transportstrecke mit offenem Profil M Messgerinne Venturikanal P Pumpe Q Qzu / Qab (l/s) Einzeleinleitung / -ableitung R Rechen S Sammelrinne Durchflusszunahme längs der Fließrichtung T Tauchrohr Beckenablauf mit getauchten Rohren U Ueberfall Zacken-, Rechteckwehre, (Messwehre) V Verteilrinne Durchflussabnahme längs der Fließrichtung W Wand wandartiger Querschnitt mit Öffnungen Z Zusammenfluss Vereinigung von 2 Strömungsästen Zur Elementbezeichnung können maximal 6 Ziffern verwendet werden. Durch die erste Ziffer (Kennbuchstabe) wird immer der Elementtyp bestimmt. Zur besseren optischen Unterscheidung wurde als 2. Ziffer das "_"-Zeichen gewählt. Die restlichen 4 Ziffern dienen der näheren Bezeichnung des einzelnen Elementes. Die Systemlogik stellt die Verknüpfung der Elemente miteinander dar.

25 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 1 =============================================Systemlogik (WEG)============================================= I I I I I I I-----I I S y s t e m I Zulauf I Ablauf I Auftlg.I Q I Plot- I ERK I I Beschreibung I Baustein I - I - I % l/s I l/s I weg I TAU I I I I I I I I I-+-+-I I Zufluss Kläranlage I Q_ZU I I D_KOMZ I I I I I I DN 300 I D_KOMZ I Q_ZU I R_KOMP I I I I I I I I I I I I I-+-+-I I Kompaktanlage I R_KOMP I D_KOMZ I D_KOMA I I I I I I I I I I I I I-+-+-I I DN 300 I D_KOMA I R_KOMP I D_MST1 I I I I I I Zulaufmessung I D_MST1 I D_KOMA I D_BBZW I I I I I I DN 300/400 I D_BBZW I D_MST1 I D_BBZ I I I I I I DN 400 I D_BBZ I D_BBZW I Q_RS+ I I I I I I Rücklaufschlamm (+) I Q_RS+ I D_BBZ I B_DNB I I I I I I I I I I I I I-+-+-I I Belebungsbecken I B_DNB I Q_RS+ I U_BB I I I I I I I I I I I I I-+-+-I I Schwelle I U_BB I B_DNB I S_BB I I I I I I U 1.00 I S_BB I U_BB I D_NKZ1 I I I I I I 400x23.7 PE100 I D_NKZ1 I S_BB I D_NKZ2 I I I I I I DN 350/500 I D_NKZ2 I D_NKZ1 I G_NKB I I I I I I Mittelbauwerk I G_NKB I D_NKZ2 I W_NKB I I I I I I Mittelbauwerk I W_NKB I G_NKB I B_NKB I I I I I I I I I I I I I-+-+-I I Nachklärbecken I B_NKB I W_NKB I Q_RS- I I I I I I I I I I I I I-+-+-I I Rücklaufschlamm (-) I Q_RS- I B_NKB I A_NKB I I I I I I Aufteilung I A_NKB I Q_RS- I U_NK11 I I I I I I I I I U_NK12 I I I I I I Schwelle I U_NK11 I A_NKB I S_NK11 I I I I I I U 50 I S_NK11 I U_NK11 I Z_NKB I I I I I I Schwelle I U_NK12 I A_NKB I S_NK12 I I I I I I U 50 I S_NK12 I U_NK12 I Z_NKB I I I I I I Zusammenfluss I Z_NKB I S_NK11 I G_NKBA I I I I I I I I S_NK12 I I I I I I I Ablauf Nachklärbecken I G_NKBA I Z_NKB I D_NKBA I I I I I I 355x21.1 PE100 I D_NKBA I G_NKBA I D_MST2 I I I I I I DN 300 I D_MST2 I D_NKBA I D_MSTA I I I I I I DN 300 I D_MSTA I D_MST2 I D_AB1 I I I I I I 355x21.1 PE100 I D_AB1 I D_MSTA I D_AB2 I I I I I I 355x21.1 PE100 I D_AB2 I D_AB1 I D_AB3 I I I I I I 355x21.1 PE100 I D_AB3 I D_AB2 I I I I I I I I I I I I I I-+-+-I

26 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 1 ====================================Geometrie (GEO)================================== I I I I I I Baustein ILängsschnittgeometrieI Verluste I oben -Querschnittgeometrie- unten I I I zo zu L I k c IT hs h B IT hs h B I I I I I I I I - I münn münn m I mm - I- m m m I- m m m I I I I I I I I Q_ZU I I 1.50 IK 0.30 I I I D_KOMZ I I IK 0.30 I I I I I I I I I R_KOMP I I IT I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I D_KOMA I I IK 0.30 I I I D_MST1 I I IK 0.30 I I I D_BBZW I I IK 0.30 IK 0.40 I I D_BBZ I I IK 0.40 I I I Q_RS+ I I IT I I I I I I I I I B_DNB I I IT I I I I I I I I I U_BB I I IT I I I S_BB I I IT IT I I D_NKZ1 I I IK 0.35 I I I D_NKZ2 I I IK 0.35 IK 0.50 I I G_NKB I I IT IT I I W_NKB I I IT I I I I I I I I I B_NKB I I IT IT I I I I I I I I Q_RS- I I IT I I I A_NKB I I IT IT I I I I I IT I I U_NK11 I I IT I I I S_NK11 I I IT IT I I U_NK12 I I IT I I I S_NK12 I I IT IT I I Z_NKB I I IT IT I I I I IT I I I G_NKBA I I IT I I I D_NKBA I I IK 0.31 I I I D_MST2 I I IK 0.30 I I I D_MSTA I I IK 0.30 I I I D_AB1 I I IK 0.31 I I I D_AB2 I I IK 0.31 I I I D_AB3 I I IK 0.31 I I I I I I I I

27 3.2 Lastfall Q_T Trockenwetterabfluss 14 l/s Allgemeine Angaben Berechnungsergebnis

28 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 1 Lastfall Q_T HYBEKA 7.05 ==========================Allgemeine Angaben (ALL)========================== Hauptüberschriften : Kläranlage Plößberg R : Hydraulischer Nachweis : Lastfall Q_T Grundeinstellungen Mindestfließgeschwindigkeit... (m/s) : 0.30 Maximalfließgeschwindigkeit... (m/s) : 1.50 minimale Gerinnebreite... (m) : 0.30 maximale Gerinnebreite... (m) : minimale Gerinnehöhe... (m) : 0.10 maximale Gerinnehöhe... (m) : maximale Elementlänge... (m) : maximale Sohlhöhendifferenz... (m) : Anzahl der Zeilen in der *.ERG und *.ERK-Datei... (> 60) : 65 Bezugsniveau der Sohlhöhen... (münn) : Wasserstand am Berechnungsende... (münn) : Zuflüsse und Entnahmen l/s Zulauf durch Element Q_ZU Zufluss Kläranlage : Zulauf durch Element Q_RS+ Rücklaufschlamm (+) : Ablauf durch Element Q_RS- Rücklaufschlamm (-) :

29 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 1 Lastfall Q_T ===================================================== Ergebnisdatei (*.ERG) ===================================================== I Kennung OI AbflussI Länge I Sohle Rand Wasserspiegel Fläche Geschw. E-Höhe S.schubI Verluste I Bemerkungen I I ri Q I L I z hges h WSP A v E TAUo I kont. einz. Überg.I I I di m3/s I m I münn m m münn m2 m/s münn N/m2 I m m m I I I Q_ZU 1I I 0.00 I gi I I I D_KOMZ 1I I I gi I FS I I 1I I 8.00 I gi I FS I I R_KOMP 1I I I oi I v I I 1I I 6.30 I oi I v I I D_KOMA 1I I I gi I gr FS I I 1I I 2.50 I gi I d v I I D_MST1 1I I I gi I d v I I 1I I 5.00 I gi I d v I I D_BBZW 1I I I gi I d v I I 1I I 0.30 I gi I d v I I D_BBZ 1I I I gi I d v I I 1I I I gi I d v I I Q_RS+ 1I I I oi I I I 1I I 0.00 I oi I I I B_DNB 1I I I oi I I I 1I I I oi I I I U_BB 1I I I oi I I I S_BB **I I I oi I I I 1I I 1.00 I oi I v I I 1I I 2.00 I oi I gr I I D_NKZ1 1I I I gi I FS I I 1I I I gi I d v I I D_NKZ2 1I I I gi I d v I I 1I I 0.40 I gi I d v I I G_NKB 1I I I oi I v I I 1I I 1.35 I oi I v I I W_NKB 1I I I oi I I I B_NKB 1I I I oi I I I 1I I I oi I I I Q_RS- 1I I I oi I I I 1I I 0.00 I oi I I I A_NKB 1I I I oi 0.000/ I I I 1I I I oi I I I 2I I I oi I I I U_NK11 1I I I oi I I I S_NK11 **I I I oi I I I 1I I I oi I I I 1I I I oi I gr I I U_NK12 2I I I oi I I ================================================================================================================================= PROGRAMM HYBEKA (c) Brandt Gerdes Sitzmann Wasserwirtschaft GmbH, Darmstadt 2015 HYBEKA 7.05

30 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 2 Lastfall Q_T ===================================================== Ergebnisdatei (*.ERG) ===================================================== I Kennung OI AbflussI Länge I Sohle Rand Wasserspiegel Fläche Geschw. E-Höhe S.schubI Verluste I Bemerkungen I I ri Q I L I z hges h WSP A v E TAUo I kont. einz. Überg.I I I di m3/s I m I münn m m münn m2 m/s münn N/m2 I m m m I I I S_NK12 **I I I oi I I I 2I I I oi I I I 2I I I oi I gr I I Z_NKB 1I I I oi I I I 2I I I oi I I I 1I I I oi I I I G_NKBA 1I I I oi I v I I 1I I 0.50 I oi I v I I D_NKBA 1I I I gi I d v I I 1I I I gi I d v I I D_MST2 1I I I gi I d v I I 1I I I gi I d v I I D_MSTA 1I I I gi I d v I I 1I I 1.00 I gi I gr FS I I D_AB1 1I I I gi I gr FS I I 1I I 4.50 I gi I gr FS I I D_AB2 1I I I gi I gr FS I I 1I I 4.50 I gi I gr FS I I D_AB3 1I I I gi I gr FS I I 1I I 8.00 I gi I gr FS I Bemerkungen: 0 Iterationsschritte ü Gerinne läuft über bzw. Unterwasserstand > Schwellenhöhe bei vollkommenem Überfall u Wasserstand liegt unterhalb der Schwelle des anschließenden Überfalls d Druckabfluss gr Grenztiefe/schießender Abfluss am Abschnittsende de Energiehöhendifferenz bei vorgegebener Aufteilung v/v Mindest-/Maximalgeschwindigkeiten unter-/überschritten uv unvollkommener Überfall/unvollkommener (rückgestauter) Venturikanal he Differenzhöhe der Wasserspiegeldifferenzschaltung reicht nicht aus FS Freispiegelabfluss in Zu-/Ablaufwand bzw. im geschlossenen Querschnitt ** nicht durchströmte Endquerschnitte von Verteil- und Sammelrinnen µ' unvollkommener Überfall berechnet mit Überfallformel µ Wandöffnung mit Freispiegelabfluss berechnet mit Ausflussformel ================================================================================================================================= PROGRAMM HYBEKA (c) Brandt Gerdes Sitzmann Wasserwirtschaft GmbH, Darmstadt 2015 HYBEKA 7.05

31 3.3 Lastfall Q_M Mischwasserabfluss 38 l/s Allgemeine Angaben Berechnungsergebnis

32 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 1 Lastfall Q_M HYBEKA 7.05 ==========================Allgemeine Angaben (ALL)========================== Hauptüberschriften : Kläranlage Plößberg R : Hydraulischer Nachweis : Lastfall Q_M Grundeinstellungen Mindestfließgeschwindigkeit... (m/s) : 0.30 Maximalfließgeschwindigkeit... (m/s) : 1.50 minimale Gerinnebreite... (m) : 0.30 maximale Gerinnebreite... (m) : minimale Gerinnehöhe... (m) : 0.10 maximale Gerinnehöhe... (m) : maximale Elementlänge... (m) : maximale Sohlhöhendifferenz... (m) : Anzahl der Zeilen in der *.ERG und *.ERK-Datei... (> 60) : 65 Bezugsniveau der Sohlhöhen... (münn) : Wasserstand am Berechnungsende... (münn) : Zuflüsse und Entnahmen l/s Zulauf durch Element Q_ZU Zufluss Kläranlage : Zulauf durch Element Q_RS+ Rücklaufschlamm (+) : Ablauf durch Element Q_RS- Rücklaufschlamm (-) :

33 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 1 Lastfall Q_M ===================================================== Ergebnisdatei (*.ERG) ===================================================== I Kennung OI AbflussI Länge I Sohle Rand Wasserspiegel Fläche Geschw. E-Höhe S.schubI Verluste I Bemerkungen I I ri Q I L I z hges h WSP A v E TAUo I kont. einz. Überg.I I I di m3/s I m I münn m m münn m2 m/s münn N/m2 I m m m I I I Q_ZU 1I I 0.00 I gi I I I D_KOMZ 1I I I gi I FS I I 1I I 8.00 I gi I FS I I R_KOMP 1I I I oi I v I I 1I I 6.30 I oi I v I I D_KOMA 1I I I gi I gr FS I I 1I I 2.50 I gi I d I I D_MST1 1I I I gi I d I I 1I I 5.00 I gi I d I I D_BBZW 1I I I gi I d I I 1I I 0.30 I gi I d I I D_BBZ 1I I I gi I d I I 1I I I gi I d I I Q_RS+ 1I I I oi I I I 1I I 0.00 I oi I I I B_DNB 1I I I oi I I I 1I I I oi I I I U_BB 1I I I oi I I I S_BB **I I I oi I I I 1I I 1.00 I oi I I I 1I I 2.00 I oi I gr I I D_NKZ1 1I I I gi I FS I I 1I I I gi I d I I D_NKZ2 1I I I gi I d I I 1I I 0.40 I gi I d I I G_NKB 1I I I oi I v I I 1I I 1.35 I oi I v I I W_NKB 1I I I oi I I I B_NKB 1I I I oi I I I 1I I I oi I I I Q_RS- 1I I I oi I I I 1I I 0.00 I oi I I I A_NKB 1I I I oi 0.000/ I I I 1I I I oi I I I 2I I I oi I I I U_NK11 1I I I oi I I I S_NK11 **I I I oi I I I 1I I I oi I v I I 1I I I oi I v I I U_NK12 2I I I oi I I ================================================================================================================================= PROGRAMM HYBEKA (c) Brandt Gerdes Sitzmann Wasserwirtschaft GmbH, Darmstadt 2015 HYBEKA 7.05

34 Kläranlage Plößberg R Hydraulischer Nachweis Seite 2 Lastfall Q_M ===================================================== Ergebnisdatei (*.ERG) ===================================================== I Kennung OI AbflussI Länge I Sohle Rand Wasserspiegel Fläche Geschw. E-Höhe S.schubI Verluste I Bemerkungen I I ri Q I L I z hges h WSP A v E TAUo I kont. einz. Überg.I I I di m3/s I m I münn m m münn m2 m/s münn N/m2 I m m m I I I S_NK12 **I I I oi I I I 2I I I oi I v I I 2I I I oi I v I I Z_NKB 1I I I oi I I I 2I I I oi I I I 1I I I oi I I I G_NKBA 1I I I oi I v I I 1I I 0.50 I oi I v I I D_NKBA 1I I I gi I d I I 1I I I gi I d I I D_MST2 1I I I gi I d I I 1I I I gi I d I I D_MSTA 1I I I gi I d I I 1I I 1.00 I gi I gr FS I I D_AB1 1I I I gi I gr FS I I 1I I 4.50 I gi I gr FS I I D_AB2 1I I I gi I gr FS I I 1I I 4.50 I gi I gr FS I I D_AB3 1I I I gi I gr FS I I 1I I 8.00 I gi I gr FS I Bemerkungen: 0 Iterationsschritte ü Gerinne läuft über bzw. Unterwasserstand > Schwellenhöhe bei vollkommenem Überfall u Wasserstand liegt unterhalb der Schwelle des anschließenden Überfalls d Druckabfluss gr Grenztiefe/schießender Abfluss am Abschnittsende de Energiehöhendifferenz bei vorgegebener Aufteilung v/v Mindest-/Maximalgeschwindigkeiten unter-/überschritten uv unvollkommener Überfall/unvollkommener (rückgestauter) Venturikanal he Differenzhöhe der Wasserspiegeldifferenzschaltung reicht nicht aus FS Freispiegelabfluss in Zu-/Ablaufwand bzw. im geschlossenen Querschnitt ** nicht durchströmte Endquerschnitte von Verteil- und Sammelrinnen µ' unvollkommener Überfall berechnet mit Überfallformel µ Wandöffnung mit Freispiegelabfluss berechnet mit Ausflussformel ================================================================================================================================= PROGRAMM HYBEKA (c) Brandt Gerdes Sitzmann Wasserwirtschaft GmbH, Darmstadt 2015 HYBEKA 7.05